羅氏診斷骨標志物臨床應用

1、羅氏骨標志物臨床應用介紹羅氏骨標志物臨床應用介紹 Roche Bone markers Introduction劉磊劉磊1891182008018911820080骨標志物的臨床意義骨標志物的臨床意義骨標志物骨標志物臨床意義臨床意義P1NP110元醫(yī)保(A類19家) 用于體外定量檢測人體血清或血漿中的總P1NP。該檢測適用于絕經(jīng)后女性骨質疏松癥患者和Pagets骨病患者的療效評估。-CTX110元醫(yī)保(A類19家) 用于體外定量檢測人體血清或血漿中的I型膠原降解產(chǎn)物。該檢測適用于絕經(jīng)期后婦女和骨量減少個體抗骨重吸收治療（如二磷酸鹽類和激素替代治療）的療效評估。Vit D60元醫(yī)保用于定量測定人

2、血清或血漿中總25羥基維生素D的含量,有助于評估維生素D缺乏癥。PTH140元醫(yī)保該免疫測定法適用于人血清和血漿中完整的甲狀旁腺激素的體外定量檢測，主要用于高鈣血癥和低鈣血癥的鑒別診斷。N-MID110元醫(yī)保用于體外定量檢測人體血清或血漿中的N-MID Osteocalcin。該檢測適用于抗骨重吸收治療（如骨質疏松癥和高鈣血癥）的療效評估骨質疏松癥骨質疏松癥定義定義l 骨質疏松癥定義骨質疏松癥定義 因骨量低下因骨量低下 微結構破壞微結構破壞 骨脆性增加骨脆性增加 易發(fā)生骨折易發(fā)生骨折 全身性骨病全身性骨病l 臨床表現(xiàn)：臨床表現(xiàn)： 疼痛、脊柱變形、骨折疼痛、脊柱變形、骨折骨質疏松正常骨骨質疏松癥

3、骨質疏松癥骨丟失表現(xiàn)骨丟失表現(xiàn)0102030405001020304050607080骨量年齡最大骨密度更年期老年青春期發(fā)育期退化期更年期之前很早女性更年期之前很早女性的骨量已經(jīng)比男性要的骨量已經(jīng)比男性要低低 通常通常 男性的最大骨男性的最大骨密度要比女性高密度要比女性高30-50%一般女性只需丟失男一般女性只需丟失男性骨量的一半就可形性骨量的一半就可形成骨質疏松。而女性成骨質疏松。而女性的骨丟失率也較男性的骨丟失率也較男性為高為高 男性女性骨質疏松癥骨質疏松癥骨量的年齡變化曲線骨量的年齡變化曲線骨質疏松癥骨質疏松癥 分類分類 原發(fā)性骨質疏松癥原發(fā)性骨質疏松癥 I 型：女性絕經(jīng)后骨質疏松癥 型

4、：老年退化性骨質疏松癥 繼發(fā)性骨質疏松癥繼發(fā)性骨質疏松癥 內分泌的疾患：如甲狀腺、甲狀旁腺疾病、糖尿?。活愶L濕性關節(jié)炎、腎病、腫瘤病變、胃腸道功能紊亂等； 藥物如肝素、免疫抑制劑、糖皮質激素長期應用；骨質疏松癥骨質疏松癥骨折的發(fā)病率骨折的發(fā)病率1. 19961. 1996年美國每年估計（所有年齡）年美國每年估計（所有年齡） 3. 19963. 1996年美國每年估計（年美國每年估計（2929歲女性歲女性 ）3. 19963. 1996年美國每年估計（年美國每年估計（3030歲女性歲女性 ） 4.19964.1996年美國估計（新病例，所有年齡的女性）年美國估計（新病例，所有年齡的女性）5101

5、5200骨質疏松骨質疏松性骨折性骨折1 1心臟病發(fā)作心臟病發(fā)作2中風中風3乳腺癌乳腺癌4年發(fā)病人數(shù)（年發(fā)病人數(shù)（1010萬）萬）【細胞基礎】 【基本過程】 【表現(xiàn)形式】 破骨細胞 去除舊骨(破骨/骨吸收) 骨的塑建 成骨細胞 生成新骨(成骨/骨形成) 骨的重塑骨質疏松癥骨質疏松癥骨轉換過程骨轉換過程骨質疏松癥骨質疏松癥骨轉換過程骨轉換過程靜息靜息逆轉逆轉激活激活Baron, R. General Principles of Bone Biology. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolis

6、m. American Society for Bone and Mineral Research, Washington DC, 2003: 18骨形成骨形成骨吸收骨吸收 骨吸收骨吸收 骨形成骨形成 骨丟失骨丟失骨質疏松癥骨質疏松癥骨重建異常骨重建異常骨代謝指標骨代謝指標概念概念 在骨重塑的不同階段由成骨細胞和破骨細胞產(chǎn)生、釋放的蛋白質或基質降解產(chǎn)物 - 骨代謝生化指標：鈣、磷、骨堿性磷酸酶 - 骨轉換標志物：骨形成標志物（1型原膠原N-端前肽、骨鈣素）、 骨吸收標志物（血清1型膠原交聯(lián)C-末端肽）骨形成標志物骨形成標志物骨吸收標志物骨吸收標志物血清堿性磷酸酶（ALP）空腹2小時的尿鈣/肌酐

7、比值骨鈣素（OC）血清抗酒石酸酸性磷酸酶（TRACP）骨型堿性磷酸酶（BALP）血清血清1 1型膠原交聯(lián)型膠原交聯(lián)C-C-末端肽（末端肽（S-CTXS-CTX）1型原膠原C-端前肽（PICP）尿吡啶啉（Pyr）1 1型原膠原型原膠原N-N-端前肽（端前肽（P1NPP1NP）尿脫氧吡啶啉（D-Pyr）P1NP P1NP 和和 S-CTX S-CTX 為為 IOF & IFCC IOF & IFCC 推薦的敏感性較好的骨轉換標志物推薦的敏感性較好的骨轉換標志物原發(fā)性骨質疏松癥診治指南（2011）,中華骨質疏松和礦物質鹽疾病雜志 2011年3月第4卷第1期骨轉換標志物骨轉換標志物指南

8、推薦指南推薦骨轉換標志物骨轉換標志物P1NPP1NP骨合成標志物骨合成標志物骨轉換標志物骨轉換標志物-CrossLaps-CrossLaps骨吸收標志物骨吸收標志物骨轉換標志物骨轉換標志物注意事項注意事項 -CrossLaps-CrossLaps受晝夜受晝夜節(jié)律影響而變化節(jié)律影響而變化-CrossLaps-CrossLaps受進食的影響受進食的影響Wichers M, et al.; Clin Chem 1999;45:1858-1860清晨空腹檢查清晨空腹檢查; ; 兩次檢測盡量在同一時間兩次檢測盡量在同一時間http:/www.abdn.ac.uk/medicine_therapeutic

9、s/boneTanko L.B. et al. Oral ibandronate:changes in markers of bone turnover during adequately dosed continuous and weekly therapy and during different suboptimally dosed treatment regimen. Bone 322003; 687-693Delmas. P.D. et al,: Effect of monitoring bone turnover markers on persistence with risedr

10、onate treatment of postmenopausal osteoporosis. J Chin Endocrinol. Metab. 2007; 92: 1296-1304骨轉換標志物骨轉換標志物P1NP/P1NP/-CrossLapsCrossLaps與與BMDBMD相比可早期反映療效相比可早期反映療效抗骨吸收治療： 雙膦酸鹽治療后3周，sCTX明顯降低; 治療有效者，骨標志物維持在低水平; 依從性差、停止治療，會導致sCTX快速升高; 治療無效者或未接受治療者，骨標志物則停留在基線水平;Tanko et al. (2003) Bone, 32: 687-693. Furthe

11、r references: Okabe et al. (2004). Hanadottir et al. (2004), Somay-Rendu et al. (2003)骨轉換標志物骨轉換標志物-CrossLaps-CrossLaps監(jiān)測療效示意監(jiān)測療效示意骨轉換標志物骨轉換標志物P1NPP1NP在治療中的改變在治療中的改變促骨形成治療： 用Teriparatide (特立帕肽，甲狀旁腺激素肽) 治療的病人在開始治療后3個月總P1NP即顯示150的增加抗骨吸收治療： 用雙膦酸鹽治療的病人P1NP下降，骨形成標志物下降下降超過40，表明治療成功Black. N Engl J Med, 2003

12、, 349: 1207-15診斷骨質疏松開始治療前 ，檢測標志物的基礎值-CrossLaps-抗再吸收治療total P1NP-合成代謝治療3個月后監(jiān)測骨標志物total P1NP或-CrossLaps抗骨吸收治療后-CrossLaps無明顯降低抗骨吸收治療后-CrossLaps明顯下降（35-55%）促骨形成治療后total P1NP無明顯升高促骨形成治療后total P1NP明顯上升（40%）維持目前治療繼續(xù)監(jiān)控每隔6-12個月一次詢問依從性、胃腸道副作用必要時調整治療方案骨轉換標志物骨轉換標志物IOFIOF：P1NP/-CrossLapsP1NP/-CrossLaps監(jiān)測監(jiān)測OPOP治療

13、的推薦流程治療的推薦流程骨測定骨測定相關免疫測相關免疫測定定臨床化學測定臨床化學測定總總P INP-CTXN-Mid 骨鈣素骨鈣素PTH維生素維生素 25(OH)-DCaPAPBAP*骨質疏松癥骨質疏松癥(+)+NNNNNN/(+)老年性骨質疏松癥老年性骨質疏松癥(+)+(+)(+)(-)NNnd(+)軟骨病軟骨病+(-)(-)-(+)+成骨不全癥成骨不全癥+(+)NNn.d.NNNNPagetPaget病病+(+)NNNN+甲狀旁腺功能亢進癥或高血鈣癥甲狀旁腺功能亢進癥或高血鈣癥n.d.+N+-+腎性骨病腎性骨病(+)(+)N+(-)(-)+(+)(+)轉移性骨病轉移性骨病+N+N+N-(-

14、)+N(+)(+)(+)AP：堿性磷酸酶；BAP：骨特異性堿性磷酸酶；Ca：鈣；P：磷酸；P1NP：1 N-末端前肽前膠原來源：Thomas,臨床實驗室診斷（1998）與 Merlin, 骨質疏松癥（1998）N = 正常濃度范圍；+ = 濃度增加；(+) = 濃度輕微增加；- = 濃度降低；(-) = 濃度輕微降低；n.d. = 無數(shù)據(jù)骨轉換標志物骨轉換標志物鑒別診斷功能鑒別診斷功能骨轉換標志物骨轉換標志物甲狀旁腺素甲狀旁腺素 生物學特性:甲狀旁腺主細胞分泌的84個氨基酸組成的多肽分子量約為9.5 KD分泌呈現(xiàn)日夜節(jié)律波動(6:00最高，16:00最低) 臨床意義:與降鈣素、Vit D協(xié)同作

15、用，調節(jié)鈣、磷水平，升鈣降磷促進小腸粘膜上皮細胞對鈣的吸收促進骨鹽沉積和骨的形成我們如何檢測我們如何檢測PTHPTH？ 放射免疫測定（RIA）第1代RIA（改編自 Henrich 2006）循環(huán)中的循環(huán)中的PTH7 1015343741PTH (1-84)PTH (7-84) 片段片段C末端片段末端片段中分子片段中分子片段結構抗原表位 13484氨基末端氨基末端 （N）羧基末端羧基末端 （C）141218243249 53 6069 738426我們如何檢測我們如何檢測PTHPTH？免疫測定（IMA）完整 PTH第2代IMA（改編自 Henrich 2006）循環(huán)中的循環(huán)中的PTH7 1015

16、343741PTH (1-84)PTH (7-84) 片段片段C末端片段末端片段中分子片段中分子片段結構抗原表位 13484氨基末端（氨基末端（N）羧基末端（羧基末端（C）141218243249 53 6069 738426我們如何檢測我們如何檢測PTHPTH？免疫測定全部 PTH 第3代 IMA（改編自 Henrich 2006）結構抗原表位 13484氨基末端氨基末端 （N）羧基末端羧基末端 （C）141218243249 53 6069 738426循環(huán)中的循環(huán)中的PTH7 1015343741PTH (1-84)PTH (7-84) 片段片段C末端片段末端片段中分子片段中分子片段生物

17、學全段甲狀旁腺素生物學全段甲狀旁腺素（PTH1-84PTH1-84）PTHPTH與與PTHPTH（1-841-84）臨床應用）臨床應用骨骼骨骼 腎臟腎臟 小腸小腸PTHPTH： 治療骨質疏松 甲狀旁腺功能亢進 腺瘤切除術術后監(jiān)測PTHPTH（1-841-84）：）： 慢性腎病病程監(jiān)控在在CKDCKD患者中，患者中，PTH(1-84)PTH(1-84)水平可用于水平可用于：評估慢性腎衰病人腎損程度評估透析病人繼發(fā)性甲狀旁腺機能亢進嚴重程度ROD腎性骨營養(yǎng)不良患者治療指導生物學全段甲狀旁腺素生物學全段甲狀旁腺素（PTH1-84PTH1-84）CKD非常必要的臨床監(jiān)控指標骨轉換標志物骨轉換標志物3

18、3代代PTH PTH 測定比較測定比較第第1 1代代第第2 2代代第第3 3代代最常見標識C-PTH中-PTH完整PTH完整PTHCa-PTH（鈣 PTH）生物完整PTH方法學競爭法（多為RIA）免疫測定法（“夾心”測定）免疫測定法（“夾心”測定）PTH (1-84)是是是PTH (7-84)是是（有交叉反應性）否C終端片段是否否氨基 (N) PTH是否：近端抗原表位（13-24）是：遠端抗原表位（26-32）是可進行Elecsys 測定Elecsys PTH 完整Elecsys PTH (1-84)（改編自 Souberbielle 2010）骨轉化標志物骨轉化標志物骨鈣素（骨鈣素（Oste

19、ocalcinOsteocalcin）骨鈣素是一種分子量約為5800D的骨特異性蛋白，是骨骼中除膠原蛋白外最常見的蛋白 在骨合成中，成骨細胞產(chǎn)生骨鈣素，此過程依賴于VitaminK，同時VitaminD3有促進產(chǎn)生骨鈣素的作用。 成骨細胞骨鈣素產(chǎn)生后一部分吸收進入骨基質，另一部分釋放進入外周血。 維持正常骨礦化、抑制異常羥基磷灰石結晶形成、抑制軟骨的礦化速率。1491143 4449192043C-terminal完整分子完整分子N-terminal中分子片段中分子片段 MIG fragmentMIG fragment1/31/31/31/31/31/3AA骨轉化標志物骨轉化標志物骨鈣素骨鈣素

20、N-MIDN-MID片段穩(wěn)定性好，靈敏度高片段穩(wěn)定性好，靈敏度高 血清中約1/3為完整骨鈣素，1/3為骨鈣素N端中分子片段，1/3為氨基酸短肽；血標本放在室溫1時，骨鈣素大量降解，檢測完整分子數(shù)值降低。骨轉化標志物骨轉化標志物骨鈣素臨床意義骨鈣素臨床意義 了解成骨細胞，特別是新生成的成骨細胞的活動及狀態(tài)。骨鈣素值隨年齡的變化及骨更新率的變化而不同。骨更新率越快，骨鈣素值越高，反之降低。 在原發(fā)性骨質疏松中，絕經(jīng)后骨質疏松癥是高轉換型的，所以骨鈣素明顯升高；老年性骨質疏松癥是低轉換型的，因而骨鈣素升高不明顯。故可根據(jù)骨鈣素的變化情況鑒別骨質疏松是高轉換型的還是低轉換型的； 甲狀旁腺功能亢進性骨質

21、疏松癥中骨鈣素升高明顯。骨轉化標志物骨轉化標志物維生素維生素D D維生素維生素D D功能功能: : 維持體內鈣的平衡 增加小腸對鈣的吸收 骨的礦化作用 免疫系統(tǒng)的調節(jié)作用 抑制細胞分裂 促進細胞分化骨轉化標志物骨轉化標志物維生素維生素D D生物骨骼功能生物骨骼功能32維持正常血液鈣與磷的濃度增加小腸鈣吸收支持類骨質與其他維生素、激素與礦物質的礦化 維生素 D 的濃度受 PTH 密切調節(jié)，PTH 可刺激腎小管對鈣離子重吸收，并促進腎臟生成維生素 D 1,25-(OH)2 對于強壯骨骼的形成與維持非常重要骨轉化標志物骨轉化標志物維生素維生素 D D 缺乏缺乏骨骼骨骼佝僂病、軟骨病佝僂病、軟骨病骨質

22、疏松、繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進癥骨質疏松、繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進癥肌肉功能肌肉功能衰弱、疼痛、失去平衡衰弱、疼痛、失去平衡 跌倒風險跌倒風險糖尿病胰島素抵抗、胰島素分泌減少免疫系統(tǒng)肺結核、I 型糖尿病、多發(fā)性硬化、Sjgren-綜合癥、RA、甲狀腺炎、Crohn 氏病癌癥濃度低于 20 ng/ml 與結腸、前列腺、卵巢與乳腺癌以及非何杰金氏淋巴瘤的發(fā)病風險 30 至 50 % 的增加具有相關性心臟心肌梗死、充血性心衰、動脈粥樣硬化、高血壓神經(jīng)系統(tǒng)抑郁、精神分裂癥、孤獨癥、帕金森病、Alzheimer 氏病腎臟腎病綜合癥、蛋白尿、Hmodialysis妊娠子代出現(xiàn)胰島自身抗體，增加先兆子癇風險一般

23、患者一般患者補充補充Vit D3 Vit D3 患者患者補充補充Vit D2 Vit D2 患者患者體內可檢測到的體內可檢測到的內源性內源性Vit DVit D(25-OH) D3(25-OH) D3(25-OH) D3+(25-OH) D2(25-OH) Vit D3 (25-OH) Vit D3 測試測試可檢測可檢測可檢測 D3/不可檢測 D2 Vit D total Vit D total 測試測試可檢測可檢測可檢測 D3+D2檢測值比較和意義檢測值比較和意義Vit D total 與(25-OH) Vit D3 數(shù)值與意義相當Vit D total 與(25-OH) Vit D3 數(shù)值

24、與意義相當Vit D total檢測值為D3+D2，數(shù)值上大于(25-OH) Vit D3 ，更全面反應體內維生素狀況* *正常人體內正常人體內Vit D2Vit D2濃度無法檢測到，除非補充濃度無法檢測到，除非補充Vit D2Vit D2藥物藥物骨轉化標志物骨轉化標志物為補充為補充Vit DVit D的患者提供了監(jiān)測手段的患者提供了監(jiān)測手段骨轉化標志物骨轉化標志物臨床臨床(25-OH) VitD(25-OH) VitD水平判讀水平判讀 維生素 D缺乏: 150 ng/ml 容易引起尿鈣升高，腎結石骨轉化標志物骨轉化標志物合適的合適的25-OHD25-OHD補充劑量補充劑量IOF IOF 推薦

25、推薦: :1 、服用前檢測VD水平2、 補充VD應確?；颊哌_到目標濃度30 ng/ml(75 nmol/L ) 3、三個月后需重復檢測VD狀態(tài)，確保VD濃度達標IOF position statement: vitamin Drecommendations for older adultsOsteoporos Int (2010) 21:11511154骨轉化標志物骨轉化標志物30ng/ml30ng/ml有效抑制有效抑制PTHPTHPrevalence of Vitamin D Insufficiency in an Adult Normal Population Osteoporos Int

26、 (1997) 7:439443抑制抑制PTH PTH 臨界值臨界值 VD=31.2ng/ml(78nmol/l)VD=31.2ng/ml(78nmol/l)法國1569名患者 506歲765男性（45歲-65歲）804女性（35歲-60歲）骨轉化標志物骨轉化標志物30ng/ml30ng/ml有效預防骨折有效預防骨折Meta 分析防骨折12RCTs 患者42,279例 ； 防髖部骨折8RCTs 患者40,886例 有效降低骨折風險需達到的維生素D濃度：29.6ng/ml(74nmol/L)29.6ng/ml(74nmol/L) 有效降低髖部骨折風險需達到的維生素D濃度：31ng/ml(78nm

27、ol/L)31ng/ml(78nmol/L)Bischoff-Ferrari HA et al (2009) Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a recta- analysis of randomized controlled trials. Arch Intern Med 169 (6):551-561 骨轉化標志物骨轉化標志物30ng/ml30ng/ml有效預防跌倒有效預防跌倒Meta 分析8RCTs 患者2,426名； 年齡65歲以上維生素維生素D D濃濃24ng/

28、ml(60nmol/L)24ng/ml(60nmol/L)有效降低跌倒風險有效降低跌倒風險23%23%PR=0.77 （95%CI 0.65-0.90）Bischoff-Ferrari HA et al (2009) Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a recta- analysis of randomized controlled trials. Arch Intern Med 169 (6):551-561 骨質疏松患者依從性現(xiàn)狀骨質疏松患者依從性現(xiàn)狀依從性差依從性差

29、l1年內患者依從性為25%-75%1l1年內患者平均堅持治療天數(shù)為245d2 l高達60的采取每周一次雙磷酸鹽的患者，以及近80采取每日一次雙磷酸鹽的患者，在一年內停止治療。1 Pierre D. Delmas et al. Effect of Monitoring Bone Turnover Markers on Persistence with Risedronate Treatment of Postmenopausal Osteoporosis. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 92(4):129613042

30、 IPSOS Health, European Survey of Physicians and Women with Osteoporosis, January April 2005. Sponsored by Roche/GSK 骨質疏松患者依從性現(xiàn)狀骨質疏松患者依從性現(xiàn)狀療效降低療效降低 IPSOS Health, European Survey of Physicians and Women with Osteoporosis, January April 2005. Sponsored by Roche/GSK骨轉換指標骨轉換指標IOFIOF依從性調查報告依從性調查報告調查目的調查目

31、的 : : 為什么骨質疏松癥患者不繼續(xù)治療？調查概況調查概況: : 2005年，歐洲五個國家 500個醫(yī)生（GP和風濕病醫(yī)生） 502位患有絕經(jīng)后骨質疏松癥婦女 （所有受訪女性均為60歲以上,均在過去使用過或正在使用雙磷酸鹽） IPSOS Health, European Survey of Physicians and Women with Osteoporosis, January April 2005. Sponsored by Roche/GSK骨轉換指標骨轉換指標IOFIOF依從性調查報告依從性調查報告醫(yī)師調查結果：醫(yī)師調查結果：我們不知道患者為什么終止治療。要她們堅持治療就要告訴她們危險在哪里。讓她們害怕是提高依從性最好的手段 ?；颊哒{查結果：患者調查結果：多數(shù)患者不清楚要治療多長時間。服用雙磷酸鹽困擾我們的是服藥時需要保持直立和不良反應我們不知道治療到底是否有效果讓我們知道治療有效果，我們就堅持治療讓我們知道治療有效果，我們就堅持治療有益增強依